DE102015201020A1 - Projection exposure apparatus with manipulator and method for controlling a projection exposure apparatus - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Projektionsbelichtungsanlage (10) für die Mikrolithographie mit einem Projektionsobjektiv (22) und einem optischen Manipulator (136, 236, 336), welcher eine Vielzahl von Zonen (146, 246, 346) mit individuell einstellbarer optischer Wirkung aufweist, und umfasst die Schritte: Bestimmen eines Wellenfrontfehlers der Projektionsbelichtungsanlage (10), Generieren eines zur Korrektur des Wellenfrontfehlers geeigneten Stellwegvektors mit Stellwegen für jede Zone (146, 246, 346) des optischen Manipulators (136, 236, 336), Ermitteln eines Einschränkungsparameters bezüglich des Stellwegs für mindestens eine Zone (146, 246, 346) des optischen Manipulators, und Überprüfen der Stellwege des generierten Stellwegvektors auf Ausführbarkeit. Bei einer Einschränkung in der Ausführbarkeit erfolgt ein Beschaffen eines Korrekturwertvektors mit Korrekturwerten für mehrere der Zonen (146, 246, 346) des optischen Manipulators, ein Ermitteln eines korrigierten Stellwegvektors durch Addieren der Korrekturwerte des Korrekturwertvektors zu den entsprechenden Stellwegen des generierten Stellwegvektors, und ein Einstellen der optischen Wirkung aller Zonen (146, 246, 346) des optischen Manipulators mit Hilfe des korrigierten Stellwegvektors zur Kompensation des Wellenfrontfehlers.The invention relates to a method for controlling a projection exposure apparatus (10) for microlithography with a projection objective (22) and an optical manipulator (136, 236, 336), which has a plurality of zones (146, 246, 346) with individually adjustable optical action and comprising the steps of: determining a wavefront error of the projection exposure apparatus (10), generating a travel path vector suitable for correcting the wavefront error with travel paths for each zone (146, 246, 346) of the optical manipulator (136, 236, 336), determining a constraint parameter with respect to the travel for at least one zone (146, 246, 346) of the optical manipulator, and checking the travel of the generated travel vector for executability. In a feasibility constraint, obtaining a correction value vector with correction values for a plurality of the zones (146, 246, 346) of the optical manipulator, determining a corrected travel vector by adding the correction values of the correction value vector to the corresponding travel paths of the generated travel vector, and adjusting the optical effect of all zones (146, 246, 346) of the optical manipulator using the corrected Stellwegvektors to compensate for the wavefront error.
Description
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie mit einem Projektionsobjektiv sowie mindestens einem in einem Strahlengang des Projektionsobjektivs angeordneten optischen Manipulator, welcher eine Vielzahl von über einen Querschnitt des Strahlengangs verteilten Zonen mit individuell einstellbarer optischer Wirkung im Strahlengang aufweist.The invention relates to a method for controlling a projection exposure apparatus for microlithography with a projection objective and at least one arranged in a beam path of the projection lens optical manipulator having a plurality of distributed over a cross section of the beam path zones with individually adjustable optical effect in the beam path.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie mit einem Projektionsobjektiv zum Abbilden eines Musters aus einer Objektebene des Projektionsobjektivs in eine Bildebene des Projektionsobjektivs und mindestens einen optischen Manipulator in einem Strahlengang des Projektionsobjektivs, wobei der optische Manipulator eine Vielzahl von über einen Querschnitt des Strahlengangs verteilten Zonen mit individuell einstellbarer optischer Wirkung im Strahlengang aufweist. Furthermore, the invention relates to a projection exposure apparatus for microlithography with a projection objective for imaging a pattern from an object plane of the projection objective into an image plane of the projection objective and at least one optical manipulator in a beam path of the projection objective, wherein the optical manipulator distributes a multiplicity of over a cross section of the beam path Has zones with individually adjustable optical effect in the beam path.
Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlagen werden insbesondere bei der Herstellung von integrierten Schaltkreisen oder anderen mikro- oder nanostrukturierten Bauelementen verwendet und dienen zur Abbildung eines Musters einer Maske oder eines Retikels auf eine fotosensitive Schicht eines Substrats. Hierfür enthält eine herkömmliche Projektionsbelichtungsanlage eine Lichtquelle und ein Beleuchtungssystem, das von der Lichtquelle emittierte elektromagnetische Strahlung aufbereitet und auf das Muster richtet. Mit einem Projektionsobjektiv der Projektionsbelichtungsanlage wird ein von dem Beleuchtungssystem beleuchteter Abschnitt des Musters auf die fotosensitive Schicht des Substrats abgebildet. Als Substrat werden in der Regel so genannte Wafer aus Halbleitermaterial verwendet.Microlithographic projection exposure apparatuses are particularly used in the fabrication of integrated circuits or other micro- or nanostructured devices and serve to image a pattern of a mask or reticle onto a photosensitive layer of a substrate. For this purpose, a conventional projection exposure apparatus includes a light source and an illumination system that processes electromagnetic radiation emitted by the light source and directs it to the pattern. With a projection objective of the projection exposure apparatus, a section of the pattern illuminated by the illumination system is imaged onto the photosensitive layer of the substrate. As a substrate so-called wafers made of semiconductor material are usually used.
Die fortschreitende Miniaturisierung der Strukturen von Halbleiterbauelementen und der Bedarf an schnelleren Herstellungsprozessen mit kürzeren Belichtungszeiten führt zu immer höheren Anforderungen an die Abbildungseigenschaften der Projektionsbelichtungsanlagen und insbesondere der Projektionsobjektive. Die Abbildung des Musters auf die fotosensitive Schicht sollte während der gesamten Betriebsdauer der Projektionsbelichtungsanlage mit möglichst kleinen Abbildungsfehlern erfolgen.The progressive miniaturization of the structures of semiconductor devices and the need for faster manufacturing processes with shorter exposure times leads to ever higher demands on the imaging properties of the projection exposure systems and in particular of the projection objectives. The image of the pattern on the photosensitive layer should be made during the entire operating life of the projection exposure apparatus with the smallest possible aberrations.
Neben Abbildungsfehlern infolge von Fertigungs- und Montagetoleranzen sind auch erst während eines Betriebs auftretende Abbildungsfehler bekannt. So kann es bei optischen Elementen an Orten, die über längere Zeit einer besonders hohen Lichtintensität ausgesetzt sind, zum Auftreten von Alterungseffekten, beispielsweise zu einer Verdichtung (engl. compaction) des Materials, und somit zu einer lokal begrenzten Formänderung kommen. Eine weitere Ursache für betriebsbedingte Abbildungsfehler ist die unvermeidbare Absorption eines Teils der zur Belichtung verwendeten elektromagnetischen Strahlung in den optischen Elementen des Projektionsobjektivs. Die dabei absorbierte Leistung führt zu einer inhomogenen Erwärmung der optischen Elemente, wodurch Änderungen des Brechungsindex, Ausdehnungen und mechanische Spannungen auftreten. Durch diesen als „Lens-Heating“ bezeichneten Effekt kommt es zu Aberrationen der sich in dem Projektionsobjektiv ausbreitenden Wellenfront. Das Lens-Heating stellt durch die erwünschte Leistungssteigerung der verwendeten elektromagnetischen Strahlung und die fortschreitende Miniaturisierung ein zunehmendes Problem bei der Halbleiterlithographie dar.In addition to aberrations due to manufacturing and assembly tolerances occurring even during operation aberrations are known. Thus, in optical elements exposed to a particularly high light intensity over a long period of time, aging effects, for example compaction of the material, and thus a locally limited change in shape may occur. Another cause of operational aberrations is the unavoidable absorption of a portion of the electromagnetic radiation used in the optical elements of the projection lens for exposure. The power absorbed thereby leads to an inhomogeneous heating of the optical elements, whereby changes in the refractive index, expansions and mechanical stresses occur. This effect, called "lens heating", causes aberrations of the wavefront propagating in the projection lens. Lens heating represents an increasing problem in semiconductor lithography due to the desired increase in the power of the electromagnetic radiation used and the progressing miniaturization.
Da die Möglichkeit zur dynamischen Korrektur von im Betrieb auftretenden oder sich ändernden Abbildungsfehlern zunehmend wichtiger wird, enthalten moderne Projektionsbelichtungsanlagen eine Vielzahl von optischen Manipulatoren. Bei diesen optischen Manipulatoren lässt sich die optische Wirkung durch entsprechende Aktuatoren auf bestimmte Weise während des Betriebs ändern. Je nach gemessenem oder extrapoliertem Wellenfrontfehler kann mit den Manipulatoren während des Betriebs eine Wellenfrontdeformation induziert werden, die zumindest teilweise zur Kompensation des momentan auftretenden Wellenfrontfehlers geeignet ist.As the ability to dynamically correct for aberrations occurring or changing in operation becomes increasingly important, modern projection exposure machines include a variety of optical manipulators. In these optical manipulators, the optical effect can be changed by appropriate actuators in a certain way during operation. Depending on the measured or extrapolated wavefront error, a wavefront deformation can be induced with the manipulators during operation, which wavefront deformation is at least partially suitable for compensating the currently occurring wavefront error.
Es sind verschiedene optische Manipulatoren für die Mikrolithographie bekannt, die eine Vielzahl von über den Querschnitt des Strahlengangs verteilte Zonen mit individuell einstellbarer optischer Wirkung aufweisen. Beispielsweise wird in
Weiterhin sind adaptive Spiegel als Manipulatoren für eine mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage bekannt. Zum Beispiel wird in
Ferner wird in
Zur Kompensation von während des Betriebs einer Projektionsbelichtungsanlage auftretenden oder sich ändernden Wellenfrontfehlern muss jede Zone der beschriebenen Manipulatoren mit einem geeigneten Stellwegbefehl so angesteuert werden, dass insgesamt eine möglichst optimale Korrektur erzielt wird. Dabei sind bei der Bestimmung der Stellwege auch die Stellmöglichkeiten anderer Manipulatoren der Projektionsbelichtungsanlage zu berücksichtigen. Außerdem müssen eine Reihe von Randbedingungen beachtet werden. Zum Beispiel kann der Stellweg für eine Zone auch benachbarten Zonen beeinflussen oder deren Stellwege beschränken. Bei thermischen Manipulatoren muss zudem die thermische Neutralität über alle Zonen eingehalten werden, um eine Beeinträchtigung benachbarter Strukturen zu vermeiden. Die Bestimmung der Stellwege zur Kompensation eines gemessenen Wellenfrontfehlers führt daher zu einem sehr komplexen Optimierungsproblem, das in der Regel nicht mehr in Echtzeit während des Betriebs der Projektionsbelichtungsanlage gelöst werden kann.In order to compensate for wavefront errors occurring or changing during the operation of a projection exposure apparatus, each zone of the described manipulators must be controlled with a suitable travel command in such a way that the best possible correction is achieved. In this case, the positioning possibilities of other manipulators of the projection exposure apparatus must also be taken into account when determining the adjustment paths. In addition, a number of boundary conditions must be considered. For example, the travel for one zone may also affect neighboring zones or limit their travel. For thermal manipulators, thermal neutrality must also be maintained across all zones to avoid damaging adjacent structures. The determination of the adjustment paths for the compensation of a measured wavefront error therefore leads to a very complex optimization problem, which as a rule can no longer be solved in real time during the operation of the projection exposure apparatus.
Herkömmlich werden daher die Stellwege aller Zonen und auch der anderen in der Projektionsbelichtungsanlage vorgesehenen Manipulatoren für bestimmte Wellenfrontfehler, beispielsweise für bestimmte Zernike-Koeffizienten, im Voraus berechnet und als Stellwegvektoren in einem Speicher für eine Steuereinheit der Projektionsbelichtungsanlage bereitgestellt. Die Steuereinheit generiert anschließend während des Betriebs für einen gemessenen oder extrapolierten Wellenfrontfehler mit Hilfe der gespeicherten Stellwegvektoren einen zur Kompensation des Wellenfrontfehlers geeigneten Stellwegvektor mit Stellwegen für alle Zonen. Conventionally, therefore, the travel paths of all zones and also the other manipulators provided in the projection exposure apparatus for specific wavefront errors, for example for certain Zernike coefficients, are calculated in advance and provided as travel vectors in a memory for a control unit of the projection exposure apparatus. The control unit then generates during operation for a measured or extrapolated wavefront error with the aid of the stored travel vectors a travel path vector suitable for compensating the wavefront error with travel paths for all zones.
Ein Nachteil dieser Vorgehensweise ist, dass die zuvor berechneten und bereitgestellten Stellwegvektoren einen Manipulator mit einer Stellwegcharakteristik innerhalb einer bestimmten Sollvorgabe voraussetzen. Kommt es während des Betriebs durch eine Störung zu einer von der Sollvorgabe abweichenden Stellwegcharakteristik bei einer oder mehreren Zonen, kann diese bei einer Generierung eines Stellwegvektors nicht berücksichtigt werden. Ein Wellenfrontfehler wird daher nicht mehr optimal korrigiert. Da eine erneute Berechnung aller bereitgestellten Stellwegvektoren unter Berücksichtigung der abweichenden Stellwegcharakteristik zu zeitaufwendig ist, müssen die mangelhaften Komponenten letztendlich ausgetauscht werden. A disadvantage of this approach is that the previously calculated and provided Stellwegvektoren require a manipulator with a travel characteristic within a certain target value. If, during operation, a malfunction results in a travel characteristic that deviates from the target specification in one or more zones, this can not be taken into account when generating a travel vector. A wavefront error is therefore no longer optimally corrected. Since a re-calculation of all provided travel vectors is too time-consuming taking into account the deviating travel characteristic, the defective components must ultimately be replaced.
Ein Beispiel für eine solche Störung ist ein elektrischer Kurzschluss zwischen zwei benachbarten Zonen eines thermischen Manipulators, wodurch beide Zonen stets mit der gleichen elektrischen Leistung betrieben werden. Weiterhin können optische Elemente, z.B. deformierbare Spiegel oder beheizbare Platten, bei denen die Stellwegcharakteristik einer oder mehrerer Zonen bereits nach der Fertigung zu stark von den Sollvorgaben abweicht, nicht für einen Manipulator verwendet werden.An example of such a disturbance is an electrical short between two adjacent zones of a thermal manipulator, whereby both zones are always operated with the same electrical power. Furthermore, optical elements, e.g. deformable mirrors or heatable plates, in which the travel characteristic of one or more zones deviates too much from the target specifications already after production, are not used for a manipulator.
Ein weiteres Beispiel für die vorstehend genannte Störung ist der Ausfall eines Kanals eines Manipulator, der ein optisches Element mit Infrarotlicht beaufschlagt, mit der Folge, dass lokal das Korrekturvermögen des Manipulators einbricht. Weiterhin können mechanische Komponente, die Druck oder Zug auf einen adaptiven Spiegel ausüben, von einem Ausfall betroffen sein. Ebenso kann z.B. die Kontaktierung eines adaptiven Spiegels mit einer piezo-elektrischen Schicht beschädigt werden, so dass einzelne aktuierbare Zonen nicht mehr angesteuert werden können.Another example of the above disturbance is the failure of a channel of a manipulator that applies infrared light to an optical element, with the result that locally the correction capability of the manipulator breaks down. Furthermore, mechanical components that exert pressure or strain on an adaptive mirror may be affected by a failure. Likewise, e.g. the contacting of an adaptive mirror with a piezoelectric layer are damaged, so that individual actuatable zones can no longer be controlled.
Ein weiteres Problem ergibt sich dadurch, dass es bei der Generierung von Stellwegbefehlen zu einer Überschreitung eines vorgegebenen Stellwegbereichs eines oder mehrerer Stellwege kommen kann. Diese Stellwege könnten anschließend nicht mehr vollständig ausgeführt werden. Eine solche Stellwegabschneidung (engl. Clipping) durch Übersteuerung würde zu einer schlechteren Kompensation vorhandener Wellenfrontfehlern oder zur Erzeugung weiterer Wellenfrontfehler führen. Auch könnte die Steuerbefehlsgenerierung insgesamt instabil werden. Da die bekannten Steuerungsverfahren mit bereitgestellten Stellwegvektoren nur eine ungenügende Reaktion auf ein drohendes oder stattfindendes Clipping ermöglichen, werden die Manipulatoren von vornherein nicht bis an die Bereichsgrenzen gefahren. Hierdurch wird nachteilhaft nicht das komplette Leistungsvermögen der Manipulatoren ausgenutzt.Another problem arises from the fact that it can come in the generation of travel commands to exceed a predetermined travel range of one or more travel ranges. These travel paths could then no longer be completed. Such override clipping would lead to poorer compensation of existing wavefront errors or generation of further wavefront errors. Also, the command generation could become unstable as a whole. Since the known control methods with provided travel vectors only allow an insufficient response to an imminent or ongoing clipping, the manipulators are not driven from the outset to the range limits. As a result, not the full performance of the manipulators is disadvantageously exploited.
Zugrunde liegende AufgabeUnderlying task
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Steuern einer Projektionsbelichtungsanlage sowie eine Projektionsbelichtungsanlage bereitzustellen, womit die vorgenannten Probleme gelöst werden, und insbesondere auch bei einer Einschränkung in der Ausführbarkeit eines Stellwegs einer oder mehrerer Zonen eines optischen Manipulators eine ausreichende Kompensation eines Wellenfrontfehlers während des Betriebs ermöglicht wird.It is an object of the invention to provide a method of controlling a projection exposure apparatus as well as a projection exposure apparatus, with which the aforementioned problems are solved, and in particular also with a limitation in the feasibility of a travel of one or multiple zones of an optical manipulator is sufficient compensation of a wavefront error during operation is possible.
Erfindungsgemäße Lösung Inventive solution
Die vorgenannte Aufgabe kann erfindungsgemäß beispielsweise gelöst werden durch ein Verfahren zum Steuern einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie mit einem Projektionsobjektiv sowie mindestens einem in einem Strahlengang des Projektionsobjektivs angeordneten optischen Manipulator, welcher eine Vielzahl von über einen Querschnitt des Strahlengangs verteilten Zonen mit individuell einstellbarer optischer Wirkung im Strahlengang aufweist. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Bestimmen eines Wellenfrontfehlers in einem Bildfeld der Projektionsbelichtungsanlage, Generieren eines zur Korrektur des Wellenfrontfehlers geeigneten Stellwegvektors mit Stellwegen für jede Zone des optischen Manipulators mittels eines stellweggenerierenden Optimierungsalgorithmus auf Grundlage des bestimmten Wellenfrontfehlers, Ermitteln eines Einschränkungsparameters bezüglich des Stellwegs für mindestens eine Zone des optischen Manipulators, sowie Überprüfen der Stellwege des generierten Stellwegvektors auf Ausführbarkeit unter Berücksichtigung des ermittelten Einschränkungsparameters. Weiterhin werden die folgenden Schritte bei Vorliegen einer Einschränkung in der Ausführbarkeit ausgeführt: Beschaffen eines Korrekturwertvektors mit Korrekturwerten für mehrere der Zonen des optischen Manipulators auf Grundlage des Einschränkungsparameters und des generierten Stellwegvektors, Ermitteln eines korrigierten Stellwegvektors durch Korrektur der Stellwege des generierten Stellwegvektors anhand der entsprechenden Korrekturwerte des Korrekturwertvektors, wie etwa durch skaliertes Addieren der Korrekturwerte des Korrekturwertvektors zu den entsprechenden Stellwegen des generierten Stellwegvektors, und Einstellen der optischen Wirkung aller Zonen des optischen Manipulators mit Hilfe des korrigierten Stellwegvektors zur Kompensation des Wellenfrontfehlers.The above object can be achieved according to the invention, for example, by a method for controlling a projection exposure system for microlithography with a projection lens and at least one arranged in a beam path of the projection lens optical manipulator, which has a plurality of distributed over a cross section of the beam path zones with individually adjustable optical effect Beam path has. The method comprises the following steps: determining a wavefront error in an image field of the projection exposure apparatus, generating a travel path vector suitable for correcting the wavefront error with travel paths for each zone of the optical manipulator by means of a path-generating optimization algorithm based on the determined wavefront error, determining a restriction parameter with respect to the travel path for at least a zone of the optical manipulator, as well as checking the travel paths of the generated travel vector for executability taking into account the determined restriction parameter. Furthermore, the following steps are performed in the case of a feasibility constraint: obtaining a correction value vector with correction values for a plurality of the zones of the optical manipulator based on the restriction parameter and the generated travel vector, determining a corrected travel vector by correcting the travel of the generated travel vector based on the corresponding correction values of the correction value vector, such as by scaling the correction values of the correction value vector to the respective travel ranges of the generated travel vector, and adjusting the optical effect of all zones of the optical manipulator using the corrected travel path vector to compensate for the wavefront error.
Weiterhin kann die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst werden durch die nachfolgend beschriebene Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie. Die Projektionsbelichtungsanlage enthält ein Projektionsobjektiv zum Abbilden eines Musters aus einer Objektebene des Projektionsobjektivs in eine Bildebene des Projektionsobjektivs, sowie mindestens einen optischen Manipulator in einem Strahlengang des Projektionsobjektivs, wobei der optische Manipulator eine Vielzahl von über einen Querschnitt des Strahlengangs verteilten Zonen mit individuell einstellbarer optischer Wirkung im Strahlengang aufweist. Weiterhin umfasst die Projektionsbelichtungsanlage ein Bestimmungsmodul zum Bestimmen eines Wellenfrontfehlers in einem Bildfeld der Projektionsbelichtungsanlage, einen Stellweggenerator zum Generieren eines zur Korrektur des Wellenfrontfehlers geeigneten Stellwegvektors mit Stellwegen für jede Zone des optischen Manipulators mittels eines stellweggenerierenden Optimierungsalgorithmus auf Grundlage des bestimmten Wellenfrontfehlers, eine Prüfeinrichtung zum Ermitteln eines Einschränkungsparameters bezüglich des Stellwegs für mindestens eine Zone des optischen Manipulators und zum Überprüfen der Stellwege des generierten Stellwegvektors auf Ausführbarkeit unter Berücksichtigung des ermittelten Einschränkungsparameters, sowie eine Korrektureinrichtung zum Korrigieren des generierten Stellwegvektors bei einer Einschränkung der Ausführbarkeit mindestens eines Stellwegs. Die Korrektureinrichtung ist zum Beschaffen eines Korrekturwertvektors mit Korrekturwerten für mehrere der Zonen des optischen Manipulators basierend auf den Einschränkungsparameter und dem generierten Stellwegvektor und zum Ermitteln eines korrigierten Stellwegvektors durch Korrektur der Stellwege des generierten Stellwegvektors anhand der entsprechenden Korrekturwerte des Korrekturwertvektors, wie etwa durch skaliertes Addieren der Korrekturwerte des Korrekturwertvektors zu den entsprechenden Stellwegen des generierten Stellwegvektors, ausgebildet. Weiterhin umfasst die Projektionsbelichtungsanlage eine Aktuierungseinrichtung zum Einstellen aller Zonen des optischen Manipulators mit Hilfe des korrigierten Stellwegvektors zur Kompensation des Wellenfrontfehlers. Die erfindungsgemäße Projektionsbelichtungsanlage kann insbesondere einen Speicher zur Speicherung des generierten Stellwegvektors und insbesondere einen weiteren Speicher zur Speicherung von Korrekturwertvektoren umfassen.Furthermore, the object can be achieved according to the invention by the projection exposure apparatus for microlithography described below. The projection exposure apparatus includes a projection objective for imaging a pattern from an object plane of the projection objective into an image plane of the projection objective, and at least one optical manipulator in a beam path of the projection objective, wherein the optical manipulator comprises a plurality of zones with individually adjustable optical effects distributed over a cross section of the beam path has in the beam path. Furthermore, the projection exposure apparatus comprises a determination module for determining a wavefront error in an image field of the projection exposure apparatus, a positioning signal generator for generating a path vector suitable for correcting the wavefront error with adjustment paths for each zone of the optical manipulator by means of a path-generating optimization algorithm based on the determined wavefront error, a test device for determining a Restriction parameter with respect to the travel for at least one zone of the optical manipulator and for checking the travel of the generated travel vector on executability taking into account the determined Restrungsparameters, and a correction means for correcting the generated Stellwegvektors in a limitation of the feasibility of at least one travel. The correction means is for obtaining a correction value vector with correction values for a plurality of the zones of the optical manipulator based on the restriction parameter and the generated travel vector and for determining a corrected travel vector by correcting the travel paths of the generated travel vector based on the corresponding correction values of the correction vector, such as by scaling adding Correction values of the correction value vector to the corresponding adjustment paths of the generated travel vector, formed. Furthermore, the projection exposure system comprises an actuation device for setting all zones of the optical manipulator with the aid of the corrected travel vector for compensating the wavefront error. The projection exposure apparatus according to the invention can in particular comprise a memory for storing the generated travel vector and in particular a further memory for storing correction value vectors.
Die Erfindung beruht auf dem Prinzip, einen während des Betriebs der Projektionsbelichtungsanlage mittels eines Optimierungsalgorithmus generierten und nicht vollständig ausführbaren Stellweg für mindestens eine Zone des optischen Manipulators durch korrigierte Stellwege für andere Zonen auszugleichen. Die durch den nicht ausführbaren Stellweg verursachte fehlerhafte optische Wirkung des Manipulators soll durch die mit den korrigierten Stellwegen erzeugte optische Wirkung der anderen Zonen kompensiert werden. Zu diesem Zweck findet zunächst eine Überprüfung der generierten Stellwege auf Grundlage eines ermittelten Einschränkungsparameters statt. Der Einschränkungsparameter gibt dazu Stellwegeinschränkungen für mindestens eine Zone vor. Wird für eine oder mehrere Zonen eine Einschränkung in der Ausführbarkeit des generierten Stellweges und somit ein nicht vollständig ausführbarer Stellweg festgestellt, erfolgt eine Korrektur des generierten Stellwegvektors mit Stellwegen für alle Zonen durch einen Korrekturwertvektor. Der Korrekturwertvektor enthält Korrekturwerte für mehrere, insbesondere für alle Zonen des optischen Manipulators und wird mit Hilfe der durch den Einschränkungsparameter vorgegebenen Stellwegeinschränkung und des generierten Stellwegvektors, insbesondere der darin enthaltenen, nicht ausführbaren Stellwege ermittelt. Die Korrektur wird beispielsweise durch komponentenweises Addieren des Korrekturwertvektors zum generierten Stellwegvektor durchgeführt. Der durch die Korrektur ermittelte korrigierte Stellwegvektor wird anstelle des generierten Stellwegvektors zum Einstellen aller Zonen des optischen Manipulators verwendet und erzeugt eine optische Wirkung des Manipulators, die durch den generierten Stellwegvektor erzeugt werden sollte. The invention is based on the principle of compensating for a travel path generated during operation of the projection exposure apparatus by means of an optimization algorithm and not completely executable for at least one zone of the optical manipulator by means of corrected travel ranges for other zones. The faulty optical effect of the manipulator caused by the non-executable travel is to be compensated for by the optical effect of the other zones produced with the corrected travel ranges. For this purpose, a check of the generated travel paths takes place on the basis of a determined restriction parameter. The restriction parameter specifies travel restrictions for at least one zone. If a restriction in the executability of the generated travel and thus a not completely executable travel determined for one or more zones, a correction of the generated travel vector with travel for all zones by a correction value vector. The correction value vector contains correction values for several, in particular for all zones of the optical manipulator and is determined with the aid of the travel restriction prescribed by the restriction parameter and the generated travel vector, in particular the non-executable travel paths contained therein. The correction is performed, for example, by component-wise adding the correction value vector to the generated travel vector. The corrected displacement vector determined by the correction is used instead of the generated displacement vector for adjusting all zones of the optical manipulator and generates an optical action of the manipulator which should be generated by the generated displacement vector.
Unter Stellweg wird hier nicht nur eine räumliche Verschiebung oder Drehung eines optischen Elements, sondern insbesondere auch eine lokale oder flächige Beaufschlagung eines optischen Elements mit Wärme, Kälte, Kräften, Momenten, Licht einer bestimmten Wellenlänge oder elektrischen Strömen verstanden. Eine mittels Manipulator-Aktuierung durchgeführte Änderung einer Zustandsgröße eines optischen Elements bzw. Manipulators um einen Stellweg ändert dessen optische Wirkung in einer spezifischen Weise.Stellweg is understood here not only a spatial displacement or rotation of an optical element, but in particular a local or areal exposure of an optical element with heat, cold, forces, moments, light of a particular wavelength or electrical currents. A modification of a state variable of an optical element or manipulator by means of a manipulator path which is carried out by manipulator actuation changes its optical effect in a specific manner.
Unter Stellwegvektor oder Korrekturwertvektor wird hier eine Zusammenfassung einer Mehrzahl von Stellwegen bzw. Korrekturwerten für jeweils verschiedene Zonen des optischen Manipulators verstanden. Dabei kann ein Stellwergvektor oder Korrekturwertvektor zusätzlich auch Stellwege bzw. Korrekturwerte für andere Manipulatoren der Projektionsbelichtungsanlage enthalten. In this case, travel path vector or correction value vector is understood to be a summary of a plurality of travel paths or correction values for respectively different zones of the optical manipulator. In this case, a control value vector or correction value vector can additionally also contain adjustment paths or correction values for other manipulators of the projection exposure apparatus.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Projektionsbelichtungsanlage lassen sich sowohl ein optischer Manipulator mit einer oder mehreren fehlerhaften Zonen als auch generierte Stellwergvektoren weiterhin für eine Kompensation von Wellenfrontfehlern verwenden. Dabei ist eine Anpassung des Optimierungsalgorithmus zur eigentlichen Generierung von Stellwertvektoren nicht notwendig, was einen erheblichen Zeitbedarf bedeuten würde. Weiterhin kann eine Übersteuerung einer oder mehrerer Zonen des optischen Manipulators durch außerhalb eines Stellwegbereichs liegende Stellwege und eine daraus resultierende Stellwegabschneidung kompensiert werden.With the method according to the invention and the projection exposure apparatus according to the invention, both an optical manipulator with one or more defective zones and also generated actuator values can continue to be used for compensating wavefront errors. In this case, an adaptation of the optimization algorithm for the actual generation of manipulated variable vectors is not necessary, which would require a considerable amount of time. Furthermore, an override of one or more zones of the optical manipulator can be compensated for by adjusting paths lying outside a travel range and a resulting travel path clipping.
Gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Beschaffen des Korrekturwertvektors eine Auswahl eines Korrekturwertvektors aus einer Vielzahl von für die Projektionsbelichtungsanlage in einem Speicher bereitgestellten Korrekturwertvektoren. Mit anderen Worten, es wird ein vorab ermittelter Korrekturwertvektor aktiviert. Dieser Korrekturwertvektor kann vorab, d.h. vor dem Belichtungsbetrieb der Projektionsbelichtungsanlage, innerhalb oder außerhalb der Projektionsbelichtungsanlage berechnet worden sein. Durch diese besonders schnell durchführbare Beschaffung des Korrekturwertvektors wird ein Korrigieren des generierten Stellwegvektors während des Betriebs in Echtzeit erleichtert.According to an embodiment of the method according to the invention, obtaining the correction value vector comprises selecting a correction value vector from a plurality of correction value vectors provided for the projection exposure apparatus in a memory. In other words, a previously determined correction value vector is activated. This correction value vector can be pre-set, i. be calculated before the exposure operation of the projection exposure apparatus, inside or outside the projection exposure apparatus. This particularly quickly feasible procurement of the correction value vector makes it easier to correct the generated travel vector during operation in real time.
Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Beschaffen des Korrekturwertvektors folgende Schritte: Ermitteln eines Basiskorrekturvektors mit Basisstellwegen auf Grundlage des Einschränkungsparameters, Ermitteln eines Skalierungsfaktors auf Grundlage des generierten Stellwegvektors und des ermittelten Basiskorrekturvektors, sowie Berechnen des Korrekturwertvektors durch Skalieren des Basiskorrekturvektors mit dem ermittelten Skalierungsfaktor. Der oben aufgeführte Schritt des Ermitteln eines Basiskorrekturvektors mit Basisstellwegen auf Grundlage des Einschränkungsparameters kann auch vorab, d.h. vor dem Belichtungsbetrieb der Projektionsbelichtungsanlage, innerhalb oder außerhalb der Projektionsbelichtungsanlage durchgeführt werden.According to a further embodiment of the method according to the invention, acquiring the correction value vector comprises the steps of: determining a base correction vector with base locations based on the restriction parameter, determining a scale factor based on the generated displacement vector and the determined base correction vector, and calculating the correction value vector by scaling the base correction vector with the determined scale factor , The above-mentioned step of determining a base correction vector with base adjustment paths based on the restriction parameter may also be performed in advance, i. be carried out before the exposure operation of the projection exposure apparatus, inside or outside the projection exposure apparatus.
Der Basiskorrekturvektor kann beispielsweise für einen nicht vollständig ausführbaren Stellweg einer Zone ermittelt werden und lässt sich durch Skalieren mit dem Skalierungsfaktor auch für viele andere nicht vollständig durchführbare Stellwege der Zone zur Korrektur des generierten Stellwegvektors verwenden. Entsprechendes gilt für durch den Einschränkungsparameter vorgegebene Stellwegeinschränkungen bei mehreren Zonen. Die Verwendung eines Basiskorrekturvektors vereinfacht somit wesentlich die Ermittlung von Korrekturwertvektoren für eine Vielzahl von unterschiedlichen generierten Stellwegvektoren.The basic correction vector can be determined, for example, for a not fully executable travel of a zone and can be used by scaling with the scaling factor for many other not fully feasible travel paths of the zone to correct the generated travel vector. The same applies to travel restrictions imposed by the restriction parameter in the case of several zones. The use of a base correction vector thus substantially simplifies the determination of correction value vectors for a multiplicity of different generated travel vectors.
Insbesondere umfasst dabei das Ermitteln des Basiskorrekturvektors eine Auswahl eines Basiskorrekturvektors aus einer Vielzahl von für die Projektionsbelichtungsanlage in einem Speicher bereitgestellten Basiskorrekturvektoren. Die Basiskorrekturvektoren können zum Beispiel zuvor mit einem Rechner für verschiedene Zonen und unterschiedliche stellwegeinschränkende Störungen bestimmt und anschließend in dem Speicher gespeichert werden. Das Ermitteln des Basiskorrekturvektors und damit auch die Korrektur eines generierten Stellwegvektors lässt sich so auch bei neu auftretenden, stellwegeinschränkenden Störungen einer oder mehrerer Zonen des optischen Manipulators unmittelbar durchführen.In particular, the determination of the base correction vector comprises a selection of a base correction vector from a plurality of base correction vectors provided for the projection exposure apparatus in a memory. For example, the base correction vectors may be previously determined with a different zone computer and different range limiting interferences, and then stored in the memory. The determination of the base correction vector and thus also the correction of a generated travel vector can thus be carried out directly even in the case of newly occurring, travel-limiting interferences of one or more zones of the optical manipulator.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gibt der Einschränkungsparameter einen maximal zulässigen Stellweg für mindestens eine Zone des optischen Manipulators vor. Als maximaler Stellweg kann beispielsweise die Grenze eines Stellwegbereichs für eine den Sollvorgaben entsprechende Zone verwendet werden. Auf diese Weise lässt sich eine Übersteuerung einer Zone durch einen während des Betriebs generierten, fehlerhaften Stellweg und eine daraus resultierende Stellwegabschneidung korrigieren.According to a further embodiment of the invention, the restriction parameter specifies a maximum allowable travel for at least one zone of the optical manipulator. For example, the limit of a travel range for a zone corresponding to the target specifications can be used as the maximum travel. That way Override a zone by a generated during operation, faulty travel and correct resulting Stellwegabschneidung.
Eine erfindungsgemäßen Ausführungsform des Verfahrens umfasst ein Prüfen einer Aktuatorcharakteristik der Zonen des optischen Manipulators auf Einhaltung einer Sollvorgabe für einen Stellwegbereich und ein Festlegen des Einschränkungsparameters auf einen maximal zulässigen Stellweg für eine fehlerhafte Zone mit einer von der Sollvorgabe abweichenden Aktuatorcharakteristik. Je nach Manipulator wird zum Beispiel eine Widerstandscharakteristik der elektrisch beheizbaren Zonen einer Platte oder eines anderen optischen Elements für einen thermischen Manipulator, die zur Verfügung stehende bzw. momentan genutzte Strahlungsleistung eines mit IR-Strahlung arbeitenden Manipulators oder die Deformierungscharakteristik der Zonen eines adaptiven Spiegels geprüft. Ein Manipulator mit einer von der Sollvorgabe abweichenden Aktuatorcharakteristik bei einer oder mehreren Zonen lässt sich weiterhin für eine Kompensation von Wellenfrontfehlern einsetzen.An embodiment of the method according to the invention comprises checking an actuator characteristic of the zones of the optical manipulator for compliance with a target specification for a travel range and setting the restriction parameter to a maximum allowable travel for a faulty zone with an actuator characteristic deviating from the target specification. Depending on the manipulator, for example, a resistance characteristic of the electrically heatable zones of a plate or other optical element for a thermal manipulator, the available or currently used radiation power of an IR radiation manipulator or the deformation characteristic of the zones of an adaptive mirror is tested. A manipulator with an actuator characteristic deviating from the target specification in one or more zones can continue to be used for compensation of wavefront errors.
Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Ermitteln des Basiskorrekturvektors bei Vorliegen einer fehlerhaften Zone des optischen Manipulators mit einem von einer Sollvorgabe abweichenden Stellwegbereichs die folgenden Schritte: Bestimmen eines maximalen Korrekturstellwegs für die fehlerhafte Zone basierend auf der Sollvorgabe und des tatsächlichen Stellwertbereichs, Bestimmen von maximalen Stellwegbereichen für alle anderen Zonen des Manipulators, und Lösen eines Optimierungsproblems mit dem maximalen Korrekturstellweg der fehlerhaften Zone, den maximalen Stellwegbereichen aller anderen Zonen und einer minimalen oder vorgegebenen Aberration als Zwangsbedingungen zur Bestimmung der Basisstellwege des Basiskorrekturvektors.In a further embodiment of the method according to the invention, the determination of the base correction vector in the presence of a faulty zone of the optical manipulator with a Stellwegbereich deviating from a target specification comprises the following steps: determining a maximum correction travel path for the faulty zone based on the target specification and the actual manipulated variable range, determining maximum travel ranges for all other zones of the manipulator, and solving an optimization problem with the maximum correction travel of the failed zone, the maximum travel ranges of all other zones and a minimum or predetermined aberration as constraints for determining the base travel paths of the base correction vector.
Als maximaler Korrekturstellweg kann beispielsweise eine Differenz der Grenzen eines Sollstellwertbereichs und des tatsächlichen Stellwertbereichs verwendet werden. Mit anderen Worten enthält der Basiskorrekturvektor als Lösung des Optimierungsproblems Basisstellwege für alle Zonen außer der fehlerhaften Zone, deren gemeinsame optische Wirkung der optischen Wirkung des real nicht ausführbaren maximalen Korrekturstellwegs entspricht. Der Basiskorrekturvektor lässt sich durch Skalieren schnell für weitere nicht vollständig ausführbare Stellwege der fehlerhaften Zone anpassen. Auf diese Weise wird eine in Echtzeit während des Betriebs durchführbare Ermittlung eines Korrekturwertvektors für eine Vielzahl von verschiedenen Stellwegvektoren mit einem auf Grund einer fehlerhaften Zone nicht vollständig ausführbaren Stellweg ermöglicht.For example, a difference between the limits of a setpoint setpoint range and the actual setpoint range can be used as the maximum correction setpoint. In other words, as a solution to the optimization problem, the base correction vector contains base travel paths for all zones except the faulty zone whose combined optical effect corresponds to the optical effect of the maximum correction travel path that can not actually be implemented. By scaling, the base correction vector can be quickly adapted for further faulty zone travel paths that can not be fully executed. In this way, a real-time during operation feasible determination of a correction value vector for a plurality of different travel vectors is made possible with a due to a faulty zone not fully executable travel.
Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform des Verfahrens erfolgt ein Prüfen einer Aktuatorcharakteristik der Zonen des optischen Manipulators zur Ermittlung eines Vorliegens einer fehlerhaften Zone und, bei Vorliegen einer fehlerhaften Zone, das Berechnen eines Basiskorrekturvektors während der Herstellung des optischen Manipulators, und es wird der optische Manipulator zusammen mit dem berechneten Basiskorrekturvektor für die Projektionsbelichtungsanlage bereitgestellt. Durch diese Maßnahme kann der Manipulator beziehungsweise das die Zonen aufweisende optische Element des Manipulators auch bei Vorliegen einer fehlerhaften Zone für die Projektionsbelichtungsanlage bereitgestellt und verwendet werden und muss nicht aussortiert werden.According to a further embodiment of the method according to the invention, an actuator characteristic of the zones of the optical manipulator for detecting a faulty zone and, in the presence of a faulty zone, the calculation of a base correction vector during the manufacture of the optical manipulator is performed and the optical manipulator is combined provided with the calculated base correction vector for the projection exposure equipment. By virtue of this measure, the manipulator or the optical element of the manipulator having the zones can be provided and used even in the presence of a faulty zone for the projection exposure apparatus and does not have to be sorted out.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform basiert das Ermitteln des Skalierungsfaktors bei Vorliegen einer fehlerhafte Zone des optischen Manipulators mit einem von einer Sollvorgabe abweichenden Stellwegbereich auf einem Überschreitungswert des Stellwegbereichs durch den generierten Stellweg und einer Nominalauslegung des für die fehlerhafte Zone ermittelten Basiskorrekturvektors. Zum Beispiel kann mit einem Basisüberschreitungswert, für dessen Korrektur der Basiskorrekturvektor ausgelegt ist, als Skalierungsfaktor das Verhältnis von Überschreitungswert zu Basisüberschreitungswert ermittelt werden. Zusammen mit dem Basiskorrekturvektor für die fehlerhafte Zone ermöglicht der so bestimmte Skalierungsfaktor eine schnelle Ermittlung einer Vielzahl von unterschiedlichen Korrekturwertvektoren für Überschreitungen des Stellwegbereichs bei einer fehlerhaften Zone.According to a further embodiment, the determination of the scaling factor in the presence of a faulty zone of the optical manipulator with a travel range deviating from a target specification is based on an exceeding value of the travel range by the generated travel and a nominal design of the base correction vector determined for the faulty zone. For example, with a base overshoot value that the base correction vector is designed to correct, the ratio of overshoot value to base overshoot value can be determined as the scale factor. Together with the base correction vector for the faulty zone, the scaling factor so determined enables a rapid determination of a plurality of different correction value vectors for excess travel range in a faulted zone.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst der optische Manipulator eine Bestrahlungseinrichtung sowie ein in einem Strahlengang des Projektionsobjektivs angeordnetes optisches Element. Die Zonen auf dem optischen Element werden von der Bestrahlungseinrichtung jeweils separat mit Strahlung einer Wellenlänge, welche von einer Belichtungswellenlänge der Projektionsbelichtungsanlage abweicht, derart bestrahlt, dass aufgrund einer Aufheizung der Zonen die optische Wirkung zur Kompensation des Wellenfrontfehlers erzielt wird. Die zur Aufheizung der Zonen verwendete Strahlung kann auch als Heizstrahlung bezeichnet werden. Wie bereits erwähnt, weist die Heizstrahlung eine Wellenlänge auf, die von der Belichtungswellenlänge der Projektionsbelichtungsanlage abweicht. Die Belichtungswellenlänge ist die Wellenlänge der zur Abbildung von Maskenstrukturen in die Bildebene der Projektionsbelichtungsanlage verwendeten Belichtungsstrahlung. According to a further embodiment of the invention, the optical manipulator comprises an irradiation device and an optical element arranged in a beam path of the projection objective. The zones on the optical element are each irradiated separately by the irradiation device with radiation having a wavelength which differs from an exposure wavelength of the projection exposure apparatus in such a way that the optical effect for compensating the wavefront error is achieved due to heating of the zones. The radiation used to heat the zones can also be referred to as heating radiation. As already mentioned, the heating radiation has a wavelength which deviates from the exposure wavelength of the projection exposure apparatus. The exposure wavelength is the wavelength of the exposure radiation used to image mask structures into the image plane of the projection exposure equipment.
Die Wellenlänge der Heizstrahlung weicht vorzugsweise derart von der Belichtungswellenlänge ab, dass ein Großteil, insbesondere mindestens 80% oder 90% der auf das optische Element eingestrahlten Heizstrahlung von diesem absorbiert wird. Damit wird lediglich ein geringer Teil der Heizstrahlung von dem optischen Element im Strahlengang des Projektionsobjektivs weitergegeben, sodass ein im Strahlengang nachgelagertes optisches Element keine wesentliche Aufheizung erfährt. Das optische Element, auf welches die Heizstrahlung eingestrahlt wird kann z.B. eine Linse, eine strahlungsdurchlässige Platte oder ein Spiegel sein. Insbesondere kann das optische Element eines der optischen Elemente des Projektionsobjektivs sein, welche den Strahlengang des Projektionsobjektivs definieren. Das heißt, in diesem Fall dient das vom optischen Manipulator umfasste optische Element grundsätzlich der Führung der Belichtungsstrahlung im Strahlengang.The wavelength of the heating radiation preferably differs from the exposure wavelength such that a large part, in particular at least 80% or 90% of the incident on the optical element radiant heat radiation is absorbed by this. Thus, only a small part of the heating radiation is transmitted from the optical element in the beam path of the projection lens, so that a downstream in the beam path optical element undergoes no significant heating. The optical element to which the heating radiation is irradiated may be, for example, a lens, a radiation-transmissive plate or a mirror. In particular, the optical element can be one of the optical elements of the projection lens, which define the beam path of the projection objective. That is, in this case, the optical element encompassed by the optical manipulator basically serves to guide the exposure radiation in the beam path.
Im Fall, in dem das optische Element des optischen Manipulators eine Linse ist, erfolgt durch die Einstrahlung der Heizstrahlung eine Brechzahländerung im Linsenmaterial. Die zonenabhängige Aufheizung des Linsenmaterials führt zu einer lokal variierenden Brechzahländerung in der Linse, was eine Wellenfrontmanipulation zur Folge hat. Die Funktionsweise einer strahlungsdurchlässigen Platte ist analog. Im Fall, in dem das optische Element des Manipulators ein Spiegel ist, erfolgt durch die zonenabhängige Einstrahlung der Heizstrahlung aufgrund der daraus resultierenden ortsabhängigen Erwärmung eine Deformation der Spiegeloberfläche, welche ebenfalls eine Wellenfrontmanipulation zur Folge hat. In the case in which the optical element of the optical manipulator is a lens, the irradiation of the heating radiation causes a change in refractive index in the lens material. The zone-dependent heating of the lens material leads to a locally varying refractive index change in the lens, which results in wavefront manipulation. The operation of a radiation-transmissive plate is analog. In the case where the optical element of the manipulator is a mirror, the zone-dependent irradiation of the heating radiation causes a deformation of the mirror surface due to the resulting location-dependent heating, which likewise results in wavefront manipulation.
Gemäß einer Ausführungsform ist die jeweilige optische Wirkung der Zonen mittels jeweiliger Steuersignale einstellbar und weiterhin erfolgt ein Prüfen auf eine fehlerhafte Gleichschaltung der Steuersignale zweier Zonen. Bei Vorliegen einer fehlerhaften Gleichschaltung gibt der Einschränkungsparameter einen einheitlichen Stellweg für die beiden betroffenen Zonen vor. According to one embodiment, the respective optical effect of the zones can be adjusted by means of respective control signals, and furthermore a check is made for a faulty synchronization of the control signals of two zones. If a faulty DC connection is present, the restriction parameter specifies a uniform travel for the two affected zones.
Gemäß einer Ausführungsvariante ist der optische Manipulator als deformierbarer Spiegel konfiguriert, bei dem die optische Wirkung der Zonen mittels an einer piezoelektrischen Schicht anliegenden Steuerelektroden individuell einstellbar ist, und die fehlerhafte Gleichschaltung der Steuersignale zweier Zonen erfolgt durch einen Kurzschluss zweier benachbarter Steuerelektroden. According to one embodiment variant, the optical manipulator is configured as a deformable mirror, in which the optical effect of the zones is individually adjustable by means of control electrodes applied to a piezoelectric layer, and the erroneous DC switching of the control signals of two zones is effected by a short circuit between two adjacent control electrodes.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante ist der optische Manipulator als strombetriebener thermischer Manipulator konfiguriert, bei dem die Steuersignale zur Einstellung der optischen Wirkung der Zonen durch individuelle elektrische Beheizung der Zonen erzeugt werden, wobei weiterhin das Prüfen auf ein fehlerhaftes Gleichschalten der Steuersignale zweier Zonen ein Prüfen auf einen elektrischen Kurzschluss in der Beheizung zweier benachbarter Zonen umfasst, der bewirkt, dass beide Zonen gleich stark beheizt werden, und der Einschränkungsparameter bei Vorliegen eines Kurzschlusses einen einheitlichen Stellweg für die beiden benachbarten Zonen vorgibt. Mit anderen Worten ist der optische Manipulator gemäß dieser Ausführungsvariante als strombetriebener thermischer Manipulator konfiguriert, bei dem die optische Wirkung der Zonen durch elektrische Beheizung individuell eingestellt wird, wobei weiterhin ein Prüfen auf einen elektrischen Kurzschluss in der Beheizung zweier benachbarter Zonen erfolgt, der bewirkt, dass beide Zonen gleich stark beheizt werden, und der Einschränkungsparameter bei Vorliegen eines Kurzschlusses einen einheitlichen Stellweg für die beiden benachbarten Zonen vorgibt. Das Prüfen auf einen elektrischen Kurzschluss kann insbesondere nach Inbetriebnahme des Manipulators erfolgen. Hierdurch wird ein Korrigieren der durch den einheitlichen Stellweg induzierten Störung ermöglicht. Der Manipulator kann auch mit einem Kurzschuss zwischen zwei benachbarten Zonen mittels der korrigierten Stellwege weiter verwendet werden.According to a further embodiment, the optical manipulator is configured as a current-driven thermal manipulator, in which the control signals for adjusting the optical effect of the zones are generated by individual electrical heating of the zones, further checking for faulty switching of the control signals of two zones on a check electrical short circuit in the heating of two adjacent zones, which causes both zones are heated equally strong, and the restriction parameter in the presence of a short circuit specifies a uniform travel for the two adjacent zones. In other words, the optical manipulator according to this embodiment is configured as a current-driven thermal manipulator, in which the optical effect of the zones is set individually by electric heating, further checking for an electrical short circuit in the heating of two adjacent zones, which causes Both zones are heated equally strong, and the restriction parameter in the presence of a short circuit specifies a uniform travel for the two adjacent zones. Testing for an electrical short circuit can be carried out in particular after the manipulator has been put into operation. This makes it possible to correct the interference induced by the uniform travel. The manipulator can also be used with a short shot between two adjacent zones by means of the corrected adjustment paths.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der optische Manipulator als strombetriebener thermischer Manipulator konfiguriert, bei dem die optische Wirkung der Zonen durch elektrische Beheizung individuell eingestellt wird, wobei weiterhin das Ermitteln des Basiskorrekturvektors umfasst: ein Berechnen eines Basiskorrekturvektors für zwei benachbarte, kurzgeschlossene Zonen des strombetriebenen thermischen Manipulators durch Lösen eines Optimierungsproblems mit vorgegebenen Differenz zwischen unterschiedlichen Stellwegen für die zwei kurzgeschlossenen Zonen, maximalen Stellwegbereichen für alle anderen Zonen des thermischen Manipulators und minimaler Aberration als Zwangsbedingungen zur Bestimmung der Basisstellwege des Basiskorrekturvektors. Als unterschiedliche Stellwege können zum Beispiel zwei Stellwege mit einer Basisdifferenz verwendet werden. Mit anderen Worten enthält der Basiskorrekturvektor als Lösung des Optimierungsproblems Basisstellwege für alle Zonen außer den zwei kurzgeschlossenen benachbarten Zonen, deren gemeinsame optische Wirkung den optischen Wirkungen der zwei real nicht ausführbaren, unterschiedlichen Stellwege für die kurzgeschlossen Zonen entspricht. Durch Skalieren kann der Basiskorrekturvektor schnell an andere bei den kurzgeschlossenen Zonen nicht ausführbare Stellwegdifferenzen angepasst werden. Hierdurch wird eine in Echtzeit während des Betriebs ausführbare Ermittlung eines Korrekturwertvektors für eine Vielzahl von verschiedenen Stellwegvektoren mit unterschiedlichen Stellwegen für die kurzgeschlossenen Zonen durchführbar.According to a further embodiment of the method according to the invention, the optical manipulator is configured as a current-driven thermal manipulator in which the optical effect of the zones is individually adjusted by electric heating, wherein further determining the base correction vector comprises: calculating a base correction vector for two adjacent, short-circuited zones of the current-driven thermal manipulator by solving an optimization problem with predetermined difference between different travel paths for the two shorted zones, maximum travel ranges for all other zones of the thermal manipulator and minimum aberration as constraints for determining the base travel paths of the base correction vector. As different travel paths, for example, two travel paths can be used with a basic difference. In other words, as a solution to the optimization problem, the base correction vector contains base travel paths for all zones except for the two shorted adjacent zones whose common optical effect corresponds to the optical effects of the two real non-executable, different travel paths for the shorted zones. By scaling, the base correction vector can be quickly adapted to other actuator path differences that are not executable in the shorted zones. Thereby, a real-time during operation executable determination of a correction value vector for a plurality of different travel vectors with different travel paths for the shorted zones feasible.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die jeweilige optische Wirkung der Zonen mittels jeweiliger Steuersignale einstellbar und das Ermitteln des Basiskorrekturvektors umfasst weiterhin: ein Berechnen eines Basiskorrekturvektors für zwei Zonen des Manipulators, deren Steuersignale gleichgeschaltet sind. Dieses Berechnen erfolgt durch Lösen eines Optimierungsproblems mit vorgegebener Differenz zwischen unterschiedlichen Stellwegen für die zwei Zonen mit gleichgeschalteten Steuersignalen, maximalen Stellwegbereichen für alle anderen Zonen des optischen Manipulators und minimaler Aberration als Zwangsbedingungen zur Bestimmung der Basisstellwege des Basiskorrekturvektors. According to a further embodiment, the respective optical effect of the zones is adjustable by means of respective control signals, and the determination of the base correction vector further comprises: calculating a basic correction vector for two zones of the manipulator whose control signals are synchronized. This calculation is performed by solving an optimization problem with a predetermined difference between different travel ranges for the two zones with control signals connected in the same way, maximum travel ranges for all other zones of the optical manipulator and minimum aberration as constraints for determining the base travel paths of the base correction vector.
Gemäß einer Ausführungsvariante ist der optische Manipulator als deformierbarer Spiegel, bei dem die optische Wirkung der Zonen mittels an einer piezoelektrischen Schicht anliegenden Steuerelektroden individuell einstellbar ist, oder als strombetriebener thermischer Manipulator, bei dem die optische Wirkung der Zonen durch elektrische Beheizung individuell einstellbar ist, konfiguriert. Das Berechnen des Basiskorrekturvektors erfolgt für zwei benachbarte, elektrisch kurzgeschlossene Zonen des optischen Manipulators. Gemäß der zweiten Variante ist damit der optische Manipulator als strombetriebener thermischer Manipulator konfiguriert, bei dem die optische Wirkung der Zonen durch elektrische Beheizung individuell eingestellt wird. Dabei umfasst das Ermitteln des Basiskorrekturvektors insbesondere weiterhin ein Berechnen eines Basiskorrekturvektors für eine Widerstandsabweichung einer oder mehrerer Zonen des strombetriebenen thermischen Manipulators durch Lösen eines Optimierungsproblems mit vorgegebenen maximal möglichen Stellwegen für die betroffenen Zonen, maximalen Stellwegbereichen für alle anderen Zonen des thermischen Manipulators und minimaler Aberration als Zwangsbedingungen zur Bestimmung der Basisstellwege des Basiskorrekturvektors.According to one embodiment variant, the optical manipulator is configured as a deformable mirror in which the optical effect of the zones is individually adjustable by means of control electrodes applied to a piezoelectric layer, or as a current-driven thermal manipulator in which the optical effect of the zones can be set individually by electric heating , The calculation of the base correction vector takes place for two adjacent, electrically short-circuited zones of the optical manipulator. According to the second variant, the optical manipulator is thus configured as a current-driven thermal manipulator in which the optical effect of the zones is set individually by electrical heating. In particular, the determination of the base correction vector further comprises calculating a base correction vector for a resistance deviation of one or more zones of the current-driven thermal manipulator by solving an optimization problem with predetermined maximum possible travel ranges for the affected zones, maximum travel ranges for all other zones of the thermal manipulator and minimum aberration Constraints for determining the base travel paths of the base correction vector.
Eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform umfasst ein Berechnen und Bereitstellen von Basiskorrekturvektoren für eine Vielzahl von möglichen Kurzschlüssen zwischen zwei benachbarten Zonen eines strombetriebenen thermischen Manipulators. Insbesondere wird für alle möglichen Kurzschlüsse zwischen allen benachbarten Zonen des Manipulators ein Basiskorrekturvektor berechnet und für die Projektionsbelichtungsanlage bereitgestellt. Durch diese Maßnahme steht unmittelbar beim Auftreten eines Kurzschlusses ein entsprechender Basiskorrekturvektor zum Ermitteln eines Korrekturwertvektors zur Verfügung.Another embodiment of the invention includes calculating and providing base correction vectors for a plurality of possible short circuits between two adjacent zones of a current driven thermal manipulator. In particular, for all possible short circuits between all adjacent zones of the manipulator, a base correction vector is calculated and provided for the projection exposure apparatus. By means of this measure, immediately upon the occurrence of a short circuit, a corresponding base correction vector is available for determining a correction value vector.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung basiert das Ermitteln des Skalierungsfaktors auf der Differenz der generierten Stellwege für die zwei Zonen mit gleichgeschalteten Steuersignalen, insbesondere die zwei benachbarten, kurzgeschlossenen Zonen, und einer Nominalauslegung des für die Zonen mit gleichgeschalteten Steuersignalen, insbesondere die kurzgeschlossenen Zonen, ermittelten Basiskorrekturvektors. Beispielsweise kann mit einer Basisdifferenz zwischen zwei unterschiedlichen Stellwegen, für dessen Korrektur der Basiskorrekturvektor ausgelegt ist, als Skalierungsfaktor das Verhältnis von der Differenz der Stellwege zur Basisdifferenz ermittelt werden. Zusammen mit dem Basiskorrekturvektor für die kurzgeschlossenen Zonen vereinfacht der so bestimmte Skalierungsfaktor eine Ermittlung einer Vielzahl von unterschiedlichen Korrekturwertvektoren für generierte Stellwegvektoren mit unterschiedlichen, nicht ausführbaren Stellwegen für die kurzgeschlossenen Zonen.According to a further embodiment of the invention, the determination of the scaling factor is based on the difference of the generated travel paths for the two zones with control signals connected in the same way, in particular the two adjacent, short-circuited zones, and a nominal design of the zone determined for the zones with control signals, in particular the short-circuited zones base correction vector. For example, with a base difference between two different travel paths, for the correction of which the base correction vector is designed, the ratio of the difference of the travel paths to the base difference can be determined as a scaling factor. Together with the base correction vector for the shorted zones, the scaling factor thus determined simplifies detection of a plurality of different correction value vectors for generated travel vectors having different non-executable travel paths for the shorted zones.
Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform des Verfahrens enthält der optische Manipulator eine für die Belichtungsstrahlung der Projektionsbelichtungsanlage transparente Platte, deren optische Wirkung temperaturabhängig ist, wobei die Zonen jeweils separate, elektrisch beheizbare Bereiche der Platte sind, und es erfolgt ein Einstellen der optischen Wirkung für jede Zone der transparenten Platte durch eine Beheizung entsprechend den Stellwegen des korrigierten Stellwegvektors. Eine solche Platte ermöglicht wegen der hohen Anzahl von Zonen eine sehr flexible Einstellung des Manipulators zur Kompensation von vielen unterschiedlichen Wellenfrontfehlern. Die Platte lässt sich bei dieser Ausführungsform auch mit fehlerhaften Zonen weiterhin zur Kompensation von Wellenfrontfehlern verwenden.According to a further embodiment of the method according to the invention, the optical manipulator contains a transparent plate for the exposure radiation of the projection exposure apparatus whose optical effect is temperature-dependent, the zones being separate, electrically heatable areas of the plate, and adjusting the optical effect for each zone the transparent plate by heating according to the control paths of the corrected Stellwegvektors. Such a plate allows a very flexible adjustment of the manipulator to compensate for many different wavefront errors due to the high number of zones. The plate can also be used in this embodiment, even with faulty zones to compensate for wavefront errors.
Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform des Verfahrens enthält der optische Manipulator eine zweite, für die Belichtungsstrahlung der Projektionsbelichtungsanlage transparente Platte, deren optische Wirkung temperaturabhängig ist, wobei weitere Zonen des Manipulators jeweils separate, elektrisch beheizbare Bereiche der zweiten Platte sind, und es erfolgt ein Einstellen der optischen Wirkung für jede Zone beider Platten durch eine Beheizung entsprechend den Stellwegen des korrigierten Stellwegvektors. Mit dieser Ausführungsform kann ein solcher Manipulator mit einer sehr hohen Anzahl von Zonen auch bei einem stellwegeinschränkenden Defekt einer oder mehrerer Zonen weiterhin verwendet werden. In accordance with a further embodiment of the method according to the invention, the optical manipulator contains a second plate transparent to the exposure radiation of the projection exposure apparatus, the optical effect of which is temperature-dependent, further zones of the manipulator being separate, electrically heatable regions of the second plate, and adjusting optical effect for each zone of both plates by heating according to the travel paths of the corrected travel vector. With this embodiment, such a manipulator with a very high number of zones can continue to be used even in the case of a displacement-limiting defect of one or more zones.
Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform des Verfahrens umfasst der optische Manipulator einen deformierbaren Spiegel, wobei die Zonen jeweils deformierbare Bereiche einer reflektierenden Beschichtung des Spiegels sind, und es erfolgt ein Einstellen der optischen Wirkung für jede Zone des deformierbaren Spiegels durch eine Deformierung entsprechend den Stellwegen des korrigierten Stellwegvektors. Die Deformierung kann mittels piezoelektrischer Schichten, durch Druck oder Zug von Aktuatoren in Gestalt von Stößeln oder durch die Beaufschlagung mit Heizlicht bewirkt werden. Manipulatoren mit einem solchen adaptiven Spiegel werden insbesondere bei Projektionsbelichtungsanlagen mit einer Belichtungsstrahlung im tiefen ultravioletten Spektralbereich (DUV und VUV) sowie im extremen ultravioletten Spektralbereich (EUV) verwendet. Auch diese Manipulatoren lassen sich nun mit einer stellwegeinschränkenden Störung bei einer oder mehreren Zonen weiterhin zur Korrektur von Wellenfrontfehlern verwenden.According to a further embodiment of the method according to the invention, the optical manipulator comprises a deformable mirror, wherein the zones are each deformable regions of a reflective coating of the mirror, and adjusting the optical effect for each zone of the deformable mirror by a deformation corresponding to the adjustment paths of the corrected Stellwegvektors. The deformation can be effected by piezoelectric layers, by pressure or train of actuators in the form of plungers or by the application of heating light. Manipulators with such an adaptive mirror are used in particular in projection exposure systems with exposure radiation in the deep ultraviolet spectral range (DUV and VUV) and in the extreme ultraviolet spectral range (EUV). These manipulators can now continue to be used for correcting wavefront errors with one or more zones having a displacement-limiting disturbance.
Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform des Verfahrens umfasst der generierte Stellwegvektor zusätzlich Stellwege für mindestens einen weiteren optischen Manipulator der Projektionsbelichtungsanlage, enthält der ermittelte Korrekturwertvektor Korrekturwerte für die Stellwege des weiteren Manipulators, und erfolgt ein Einstellen des weiteren Manipulators mit Hilfe des korrigierten Stellwegvektors. Somit wird bei einer Korrektur von nicht vollständig ausführbaren Stellwegen für Zonen des optischen Manipulators auch die einstellbare optische Wirkung des mindestens einen weiteren optischen Manipulators berücksichtigt.According to a further embodiment of the method according to the invention, the generated travel vector additionally comprises travel paths for at least one further optical manipulator of the projection exposure apparatus, the determined correction value vector contains correction values for the travel ranges of the further manipulator, and the further manipulator is set with the aid of the corrected travel vector. Thus, when correcting for incompletely executable travel paths for zones of the optical manipulator, the adjustable optical effect of the at least one further optical manipulator is also taken into account.
Gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Projektionsbelichtungsanlage ist ein Speicher zum Speichern einer Vielzahl von Korrekturwertvektoren für die Korrektureinrichtung vorgesehen. Die Beschaffung eines Korrekturwertvektors durch die Korrektureinrichtung lässt sich durch Zugriff auf die gespeicherten Korrekturwertvektoren schnell durchführen und ermöglicht ein Korrigieren des generierten Stellwegvektors während des Betriebs.According to an embodiment of the projection exposure apparatus according to the invention, a memory is provided for storing a multiplicity of correction value vectors for the correction device. The acquisition of a correction value vector by the correction device can be carried out quickly by accessing the stored correction value vectors and makes it possible to correct the generated travel vector during operation.
Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform der Projektionsbelichtungsanlage ist die Korrektureinrichtung zum Ermitteln eines Basiskorrekturvektors mit Basisstellwegen auf Grundlage des Einschränkungsparameters, zum Ermitteln eines Skalierungsfaktors auf Grundlage des generierten Stellwegvektors und zum Berechnen des Korrekturwertvektors durch Skalieren des Basiskorrekturvektors mit dem ermittelten Skalierungsfaktor ausgebildet. Die nach Vorgabe durch den Einschränkungsparameter für einen nicht vollständig ausführbaren Stellweg ermittelte Basiskorrektur lässt sich durch Skalieren mit dem Skalierungsfaktor auch für viele andere nicht vollständig durchführbare Stellwege zur Korrektur des generierten Stellwegvektors verwenden. Entsprechend zum korrespondierenden Verfahrensanspruch wird durch die Verwendung eines Basiskorrekturvektors die Beschaffung von Korrekturwertvektoren für eine Vielzahl von generierten Stellwegvektoren wesentlich vereinfacht.According to a further embodiment of the projection exposure apparatus according to the invention, the correction device is designed for determining a base correction vector with base positioning paths on the basis of the restriction parameter, for determining a scaling factor on the basis of the generated travel vector and for calculating the correction value vector by scaling the base correction vector with the determined scaling factor. The base correction determined as specified by the constraint parameter for a non-fully executable travel can also be used for scaling with the scaling factor for many other travel paths that are not completely feasible to correct the generated travel vector. According to the corresponding method claim, the provision of correction value vectors for a plurality of generated travel vectors is substantially simplified by the use of a base correction vector.
Ferner ist bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Projektionsbelichtungsanlage ein Speicher zum Speichern einer Vielzahl von Basiskorrekturvektoren für die Korrektureinrichtung vorgesehen. Für verschiedene Zonen und unterschiedliche stellwegeinschränkende Störungen ermittelte Basiskorrekturvektoren können in dem Speicher gespeichert und für die Korrektureinrichtung bereitgestellt werden. Hierdurch wird das Ermitteln eines Basiskorrekturvektors durch die Korrektureinheit beschleunigt und vereinfacht.Furthermore, in one embodiment of the projection exposure apparatus according to the invention, a memory is provided for storing a multiplicity of base correction vectors for the correction device. Base correction vectors determined for different zones and different range-limiting disturbances may be stored in the memory and provided to the correction device. As a result, the determination of a base correction vector by the correction unit is accelerated and simplified.
Die bezüglich der vorstehend aufgeführten Ausführungsformen, Ausführungsbeispiele bzw. Ausführungsvarianten, etc. des erfindungsgemäßen Verfahrens angegebenen Merkmale können entsprechend auf die erfindungsgemäße Projektionsbelichtungsanlage übertragen werden. Umgekehrt können die bezüglich der vorstehend ausgeführten Ausführungsformen, Ausführungsbeispiele bzw. Ausführungsvarianten der erfindungsgemäßen Projektionsbelichtungsanlage angegebenen Merkmale entsprechend auf das erfindungsgemäße Verfahren übertragen werden. Diese und andere Merkmale der erfindungsgemäßen Ausführungsformen werden in der Figurenbeschreibung und den Ansprüchen erläutert. Die einzelnen Merkmale können entweder separat oder in Kombination als Ausführungsformen der Erfindung verwirklicht werden. Weiterhin können sie vorteilhafte Ausführungsformen beschreiben, die selbstständig schutzfähig sind und deren Schutz ggf. erst während oder nach Anhängigkeit der Anmeldung beansprucht wird. The features specified with regard to the above-mentioned embodiments, exemplary embodiments or design variants, etc. of the method according to the invention can be correspondingly transferred to the projection exposure apparatus according to the invention. Conversely, the features specified with regard to the above-described embodiments, exemplary embodiments or embodiment variants of the projection exposure apparatus according to the invention can be correspondingly transferred to the method according to the invention. These and other features of the embodiments according to the invention are explained in the description of the figures and the claims. The individual features can be realized either separately or in combination as embodiments of the invention. Furthermore, they can describe advantageous embodiments which are independently protectable and their protection is possibly claimed only during or after pending the application.
Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Die vorstehenden, sowie weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung werden in der nachfolgenden detaillierten Beschreibung beispielhafter erfindungsgemäßer Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen veranschaulicht. Es zeigt:The foregoing and other advantageous features of the invention are illustrated in the following detailed description of exemplary embodiments according to the invention with reference to the accompanying diagrammatic drawings. It shows:
Detaillierte Beschreibung erfindungsgemäßer AusführungsbeispieleDetailed description of inventive embodiments
In den nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen bzw. Ausführungsformen oder Ausführungsvarianten sind funktionell oder strukturell einander ähnliche Elemente soweit wie möglich mit den gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen. Daher sollte zum Verständnis der Merkmale der einzelnen Elemente eines bestimmten Ausführungsbeispiels auf die Beschreibung anderer Ausführungsbeispiele oder die allgemeine Beschreibung der Erfindung Bezug genommen werden. Zur Erleichterung der Beschreibung ist in einigen Zeichnungen ein kartesisches xyz-Koordinatensystem angegeben, aus dem sich die jeweilige Lagebeziehung der in den Figuren dargestellten Komponenten ergibt.In the embodiments or embodiments or design variants described below, functionally or structurally similar elements are as far as possible provided with the same or similar reference numerals. Therefore, for the understanding of the features of the individual elements of a particular embodiment, reference should be made to the description of other embodiments or the general description of the invention. To facilitate the description, in some drawings a Cartesian xyz coordinate system is given, from which the respective positional relationship of the components shown in the figures results.
Die Projektionsbelichtungsanlage
Die von der Lichtquelle
Ein Projektionsobjektiv
Weiterhin enthält die Projektionsbeleuchtungsanlage
Entsprechend ist auch die Positionierungsvorrichtung
Bei der Abbildung der Strukturen der Maske
Eine weitere Ursache für betriebsbedingte Abbildungsfehler ist eine lokale Erwärmung einzelner optischer Elemente, wie etwa von Linsen
Abbildungsfehler von Objektiven werden häufig als Abweichung einer gemessenen realen optischen Wellenfront von einer idealen optischen Wellenfront beschrieben. Die Abweichung wird auch als Wellenfrontdeformation oder Wellenfrontfehler bezeichnet und lässt sich durch eine Reihenentwicklung in einzelne Anteile zerlegen. Eine Zerlegung nach Zernike-Polynome hat sich dabei als besonders geeignet erwiesen, da die einzelnen Terme der Zerlegung jeweils bestimmten Abbildungsfehlern wie beispielsweise Astigmatismus oder Koma zugeordnet werden können. Eine Definition der Zernike-Funktionen wird z.B. in
Das Projektionsobjektiv
Der optische Manipulator
In
In
In
Der optische Manipulator
Der in
In
In einer Bestrahlungseinheit
Der in
Eine Beheizung der Zonen
Die optischen Platten
In Quarz führt bei einer Wellenlänge von
Durch die hohe Anzahl von Zonen
In der nachfolgenden Beschreibung wird sowohl auf
Die Projektionsbelichtungsanlage
Das Bestimmungsmodul
Der Stellweggenerator
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Sollwellenfront, an welche die Wellenfront des Projektionsobjektivs
Die Generierung des Stellwegvektors erfolgt durch einen stellweggenerierenden Optimierungsalgorithmus der beispielsweise auf Basisfunktionen für jede Zone
Die hohe Anzahl von Zernike-Koeffizienten, die hohe Anzahl von Stellwegen bzw. Manipulatorfreiheitsgraden und die dabei einzuhaltenden Randbedingungen, wie z.B. die thermische Neutralität des optischen Manipulators
Die Projektionsbelichtungsanlage
Detektiert die Zonenprüfeinheit
Stellwegeinschränkungen auf Grund von defekten Zonen
Eine Überprüfungsvorrichtung
Die Projektionsbelichtungsanlage
Andernfalls oder alternativ prüft die Korrektureinrichtung
Zusätzlich kann die Korrektureinrichtung zum Berechnen eines Basiskorrekturvektors ausgebildet sein.In addition, the correction device can be designed to calculate a base correction vector.
Sowohl der Korrekturwertvektor als auch der Basiskorrekturvektor enthalten Werte für alle Stellwege des generierten Stellwegvektors. Durch Addieren des jeweiligen Korrekturwerts des Korrekturwertvektors zum entsprechenden Stellweg des generierten Stellwegvektors erzeugt die Korrektureinrichtung
Die Aktuierungseinrichtung
Eine weitere Beschreibung der Funktionsweise und des Zusammenwirkens der Komponenten der Projektionsbelichtungsanlage
In
Das Verfahren lässt sich somit auch bei anderen Manipulatoren mit einer Vielzahl von separat einstellbaren Zonen und einem durch eine Störung bedingten einheitlichen Stellweg für zwei benachbarte Zonen anwenden, z.B. beim Manipulator
In einem ersten Schritt S01 erfolgt in einem Rechner eine Berechnung von Basiskorrekturvektoren für eine Vielzahl von möglichen oder allen möglichen Kurzschlüssen zwischen zwei benachbarten Zonen
Anschließend werden Stellwege für alle anderen Zonen
Alternativ lassen sich auch andere Basisdifferenzen, wie z.B. eine um den Mittelwert des Sollstellwegbereichs ausgebildete Differenz, wie z.B. –1 W/m2 für die erste Zone und +1 W/m2 für die zweite Zone oder verwenden. Ebenso ist bei bereits generierten Stellwegen s1 für die erste Zone und s2 für die zweite Zone eine Festlegung der Basisdifferenz durch (s1 – s2)/2 für die erste Zone und (s2 – s1)/2 für die zweite Zone möglich. Der so ermittelte Basiskorrekturvektor lässt sich unter Verwendung des Mittelwerts (s1 + s2)/2 als Stellweg für die erste und zweite Zone unmittelbar als Korrekturwertvektor einsetzen. Mit diesen Vorgaben lässt sich somit auch direkt ein Korrekturwertvektor berechnen.Alternatively, other base differences, such as a difference formed around the mean of the target travel range, such as -1 W / m 2 for the first zone and +1 W / m 2 for the second zone or may be used. Similarly, for already generated travel paths s1 for the first zone and s2 for the second zone, it is possible to fix the base difference by (s1-s2) / 2 for the first zone and (s2-s1) / 2 for the second zone. The base correction vector thus determined can be used directly as a correction value vector using the average value (s1 + s2) / 2 as the travel range for the first and second zones. With these specifications, a correction value vector can thus also be calculated directly.
Ohne Berücksichtigung der anderen Manipulatoren kompensieren die so bestimmten Stellwege für die anderen Zonen
In einem zweiten Schritt S02 werden die ermittelten Basiskorrekturwerte für die Projektionsbelichtungsanlage
Wird bei einer Überprüfung S03 der Zonen
In einem vierten Schritt S04 wird eine Messung oder eine Extrapolation des momentan vorliegenden Wellenfrontfehlers durch das Bestimmungsmodul
Anschließend erfolgt ein Generieren S05 eines Stellwegvektors mit Stellwegen für jede Zone
In einem sechsten Schritt S06 ermittelt die Überprüfungsvorrichtung
Falls die generierten Stellwege der kurzgeschlossenen Zonen
Falls die generierten Stellwege der kurzgeschlossenen Zonen
Zur Berechnung des Skalierungsfaktors kann in einer alternativen Ausführung anstelle der direkten Differenz der Stellwege s1 und s2 eine mit weiteren Parametern der Zonen
- Pm(z):
- Maximal mögliche Heizleistung der kurzgeschlossenen Zonen z1, z2; PNP(z): Für einen neutralen Zustand des Manipulators vorgegebene Heizleistung der Zonen z1 und z2; und
- PUC(z):
- Zur Kompensation eines Wellenfrontfehlers vorgegebene Heizleistung für die Zonen z1 und z2.
- P m (z):
- Maximum possible heating power of the short-circuited zones z1, z2; P NP (z): For a neutral state of the manipulator predetermined heating power of the zones z1 and z2; and
- P UC (z):
- For the compensation of a wavefront error predetermined heating power for the zones z1 and z2.
Durch Skalieren des Basiskorrekturvektors mit dem ermittelten Skalierungsfaktor wird der Korrekturwertvektor bestimmt. Anschließend wird ein korrigierter Stellwegvektor durch komponentenweises Addieren der Korrekturwerte des Korrekturwertvektors zu den Stellwerten des generierten Stellwegvektors berechnet. Für die kurzgeschlossenen Zonen
Anschließend erfolgt in Schritt S09 eine Einstellung aller Zonen
In
In einem ersten Schritt S11 erfolgt bereits bei der Herstellung der optischen Platten
Wird ein eingeschränkter Stellwegbereich bei einer Zone
Anschließend werden Stellwege für alle anderen Zonen
Die Stellwege des so ermittelten Basiskorrekturvektors erzeugen eine optische Wirkung des optischen Manipulators
In einem dritten Schritt S13 wird der optische Manipulator
Anschließend erfolgt während des Betriebs der Projektionsbelichtungsanlage
In einem sechsten Schritt S16 erfolgt zunächst eine Prüfung auf Vorliegen eines Einschränkungsparameters mit einem eingeschränkten maximalen Stellweg für eine Zone
Falls der generierte Stellweg der fehlerhaften Zone
Falls der generierte Stellweg der fehlerhaften Zone
In Schritt S19 erfolgt schließlich eine Einstellung aller Zonen
Die nach Schritt S12 berechneten Basiskorrekturvektoren lassen sich in einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens auch zur Kompensation einer Stellwegabschneidung in Folge einer Übersteuerung durch einen über den maximalen Sollstellweg hinausgehenden, generierten Stellweg verwenden. Dabei erfolgt zunächst eine Überprüfung aller Stellwege des generierten Stellwegvektors auf Überschreitung des maximalen Sollstellwegs. Falls eine Überschreitung vorliegt, wird analog zu Schritt S18 ein Basiskorrekturvektor für die betroffene Zone
Die vorstehende Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen ist exemplarisch zu verstehen. Die damit erfolgte Offenbarung ermöglicht es dem Fachmann einerseits, die vorliegende Erfindung und die damit verbundenen Vorteile zu verstehen, und umfasst andererseits im Verständnis des Fachmanns auch offensichtliche Abänderungen und Modifikationen der beschriebenen Strukturen und Verfahren. Daher sollen alle derartigen Abänderungen und Modifikationen, insoweit sie in den Rahmen der Erfindung gemäß der Definition in den beigefügten Ansprüchen fallen, sowie Äquivalente vom Schutz der Ansprüche abgedeckt sein.The above description of exemplary embodiments is to be understood by way of example. The disclosure thus made it possible for the skilled person on the one hand to understand the present invention and the associated advantages, and On the other hand, in the understanding of one skilled in the art, also encompasses obvious modifications and modifications of the structures and methods described. It is therefore intended that all such alterations and modifications as fall within the scope of the invention as defined by the appended claims, as well as equivalents, be covered by the scope of the claims.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Projektionsbelichtungsanlage Projection exposure system
- 1212
- Maske mask
- 1414
- Substrat substratum
- 1616
- Strahlungsquelle radiation source
- 1818
- Beleuchtungssystem lighting system
- 2020
- optisches Element des Beleuchtungssystems optical element of the lighting system
- 2222
- Projektionsobjektiv projection lens
- 2424
- Objektebene object level
- 2626
- Bildebene image plane
- 2828
- Linse des Projektionsobjektivs Lens of the projection lens
- 3030
- Positionierungsvorrichtung Maske Positioning device mask
- 3232
- Positionierungsvorrichtung Substrat Positioning device substrate
- 3434
- optische Achse optical axis
- 4848
- Strahlengang beam path
- 5252
- Manipulatorsteuerung manipulator control
- 5454
- Bestimmungsmodul determination module
- 5656
- Stellweggenerator Stellweggenerator
- 5858
- Wellenfrontsensor Wavefront sensor
- 6060
- Speicher Stellweggenerator Memory actuating path generator
- 6262
- Zonenprüfeinheit Zonenprüfeinheit
- 6464
- Überprüfungsvorrichtung Checking device
- 6666
- Korrektureinrichtung corrector
- 6868
- Speicher Storage
- 7070
- Spiegel des Projektionsobjektivs Mirror of the projection lens
- 136136
- optischer Manipulator optical manipulator
- 136a136a
- optischer Manipulator optical manipulator
- 136b136b
- optischer Manipulator optical manipulator
- 136c136c
- optischer Manipulator optical manipulator
- 138138
- Manipulationseinrichtung manipulation device
- 140140
- Aktuator actuator
- 142142
- Rückseite Spiegel Rear mirror
- 144144
- reflektierende Beschichtung reflective coating
- 145145
- Spiegelhalterung mirror mount
- 146146
- Zone Zone
- 148148
- Gehäuse casing
- 150150
- Drucksensor pressure sensor
- 152152
- Antriebselement driving element
- 154154
- Feder feather
- 156156
- Kontaktelement contact element
- 158158
- optische Achse des Spiegels optical axis of the mirror
- 160160
- Trägerplatte support plate
- 162162
- Ausnehmung recess
- 164164
- Spiegelpfosten mirror post
- 166166
- Positionssensor position sensor
- 168168
- L-förmiger Hebel L-shaped lever
- 170170
- Verbindungselement connecting element
- 172172
- Feder feather
- 174174
- Befestigungselement fastener
- 176176
- hervorstehendes Teil des Spiegels protruding part of the mirror
- 180180
- piezoelektrische Schicht piezoelectric layer
- 182182
- Substrat substratum
- 184184
- elektrische Leitung electrical line
- 185185
- erste Kontaktfläche first contact surface
- 186186
- zweite Kontaktfläche second contact surface
- 188188
- Durchkontaktierung via
- 190190
- Isolationsschicht insulation layer
- 192192
- Steuerelektroden control electrodes
- 194194
- Gegenelektrode counter electrode
- 196196
- Schutzschicht protective layer
- 236236
- optischer Manipulator optical manipulator
- 238238
- Bestrahlungseinheit irradiation unit
- 240240
- InfrarotlichtquelleInfrared light source
- 244244
- IR-Strahlung IR radiation
- 245245
- fotoelektrischer Sensor Photoelectric sensor
- 246246
- Zone Zone
- 248248
- Umlenkspiegel deflecting
- 250250
- Lichtwellenleiter optical fiber
- 252252
- erste Kondensorlinse first condenser lens
- 254254
- Strahlteiler beamsplitter
- 256256
- fotoelektrischer Sensor Photoelectric sensor
- 258258
- zweite Kondensorlinse second condenser lens
- 260260
- Halterung bracket
- 264264
- Querschnitt Belichtungsstrahlengang Cross-section exposure beam path
- 336336
- optischer Manipulator optical manipulator
- 338338
- erste optische Platte first optical disk
- 340340
- zweite optische Platte second optical disk
- 342342
- Spalt gap
- 344344
- Luftströmung airflow
- 346346
- beheizbare Zone heated zone
- 346a346a
- kurzgeschlossene Zoneshort circuited zone
- 346b346b
- kurzgeschlossene Zoneshort circuited zone
- 346c346c
- fehlerhafte Zone faulty zone
- 350350
- Aktuierungseinrichtung actuating device
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 2008/0204682 A1 [0007, 0086] US 2008/0204682 A1 [0007, 0086]
- DE 102011081603 A1 [0008, 0083] DE 102011081603 A1 [0008, 0083]
- WO 2011/074319 [0008] WO 2011/074319 [0008]
- JP 2013-161992 A [0008, 0078] JP 2013-161992 A [0008, 0078]
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- WO 2008/034636 A2 [0009] WO 2008/034636 A2 [0009]
- US 2011/0216303 A1 [0075] US 2011/0216303 A1 [0075]
- JP 2013-106014 [0080] JP 2013-106014 [0080]
- US 2002/0001088 A1 [0097] US 2002/0001088 A1 [0097]
Claims (22)
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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